Frame%20Relay

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Frame Relay
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Repaso de Frame Relay

• Frame Relay fue originalmente desarrollado como
  una extensión de Integrated Services Digital
  Network (ISDN).
• Designado para habilitar el transporte de la
  tecnología conmutada por circuitos en una red
  conmutada por paquetes.
• Los switches de Frame Relay crean circuitos
  virtuales para conectar LANs remotas a una WAN.
• La red de Frame Relay existe entre la frontera de
  un dispositivo LAN usualmente un router, y el
  switch del carrier.

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Características de Frame Relay

• Barato
• Fácil configuración del equipo de usuario
• Interface de trama de Circuito Virtual
• Servicio público
• Backbone privado
• Disponible hasta 2 Mbps
• Conmutación-paquetes, Orientado-conexión,
  Servicio WAN
• Opera en la capa de enlace de datos de OSI

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Topología de Estrella de Frame Relay

• Hub con un enlace físico llevando múltiples
  circuitos virtuales.

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Topología Malla de Frame Relay

• Cada DTE tiene un enlace físico llevando 4
  circuitos virtuales.

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Operación de Frame Relay

• Frame Relay usa un subconjunto de HDLC Link
  Access Procedure para Frame Relay (LAPF).
• Las Tramas de LAPF llevan datos entre el data
  terminal equipment (DTE), y el data
  communications equipment (DCE).

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Tráfico Cruzando la Nube de Frame Relay

• Frame Relay es frecuentemente usado para
  interconectar LANs. Cuando este es el caso, un
  router en cada LAN será el DTE. Una conexión
  serial, tal como una línea arrendada T1/E1,
  conectará el router al switch Frame Relay de la
  compañía en el punto de presencia más cercano
  para ésta.

• El switch de Frame Relay es un dispositivo DCE.
  Las tramas de un DTE serán movidas a través de la
  red y entregadas a otros DTEs por conducto de
  DCEs.
• Frame Relay no proporciona mecanismo de
  recuperación de errores. Si hay un error en una
  trama ésta es descartada sin notificación.

DTE
DTE
DCE
DCE
DCE
DCE
DCE
DTE
DCE
DCE
DCE
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Circuitos Virtuales

• La conexión a través de la red de Frame Relay
  entre dos DTEs es llamada un circuito virtual
  (VC).
• Los circuitos virtuales pueden ser establecidos
  dinámicamente enviando mensajes de señalización a
  la red, llamados circuitos virtuales
  conmutadosswitched virtual circuits (SVCs).
• SVCs no son muy comunes.
• Circuitos Virtuales Permanentes (PVCs)
  preconfigurados por el carrier son más comúnmente
  usados.
• El FRAD o router conectado a la red de Frame
  Relay puede tener múltiples circuitos virtuales
  conectando a este varios end points.
• Los variados circuitos virtuales en una línea
  virtual pueden ser distinguidps porque cada VC
  tiene su propio Data Link Channel Identifier
  (DLCI).

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DLCIs

• El DLCI es almacenado en el campo de dirección de
  cada trama transmitida. El DLCI usualmente tiene
  significado local solamente y puede ser diferente
  en cada punta de un VC.

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Significado Local de los DLCIs
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Trama de Frame Relay

• La trama de Frame Relay es un sub-conjunto del
  tipo de trama de HDLC.
• Después de que FR recibe un paquete de un
  protocolo de capa de red, tal como IP, éste
  agrega un campo de dirección con un DLCI y una
  verificación (checksum).
• El DLCI es usado para enrutar la trama.
• Si la Verificación de Trama Checksum (FCS) no
  coincide con los campos de dirección y datos en
  el punto final receptor, la trama es descartada
  sin notificación.
• FR también agrega los campos de bandera.
• La bandera 1-byte usa el patrón de bit 01111110.
• FR pasa la nueva trama a la capa física para la
  entrega, típicamente EIA/TIA-232, 449 or 530,
  V.35, or X.21.

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Términos de Ancho de Banda

• Committed Information Rate (CIR) la tasa a la
  cual el proveedor de servicio acuerda aceptar
  bits en el VC.
• Excess Information Rate (EIR) la diferencia
  entre el CIR y el máximo, si el máximo es la
  velocidad del puerto o inferior.
• Committed Time (Tc) el intervalo de tiempo sobre
  el cual son calculadas las tasas.
• Committed Burst (Bc) el número de bits
  comprometidos en el Tiempo Comprometido
  (Committed Time).
• Excess Burst (Be) el número de bits extra arriba
  del committed burst. Puede estar arriba de la
  velocidad máxima del enlace de acceso.
• Discard Eligibility (DE) una bandera usada para
  marcar tramas excesivas (aquellas sobre el CIR).

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Términos de Control de Flujo

• Explicit Congestion Notification (ECN) bits que
  pueden ser agregados al campo de dirección de la
  trama en tramas para ayudar a controlar la
  congestión.
• Forward ECN (FECN) bit que puede ser configurado
  en un frame que el switch recibe en un enlace
  congestionado.
• Backward ECN (BECN) bit que puede ser configurado
  en un frame que el switch coloque en un enlace
  congestionado.
• Los bits DE, FECN y BECN son parte del campo de
  dirección en la trama LAPF.

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Soy Elegible de Descarte (Discard Eligible)?

• El switch mantiene un contador de bit para cada
  VC
• Una trama entrante es marcada como DE si pone el
  contador de bit sobre la tasa Committed Burst
  (Bc).
• Una trama entrante es descartada si presiona el
  contador sobre la suma de Committed Burst
  Excess Burst (Bc Be).
• Al final de cada Committed Time interval (Tc,) el
  contador es reducido por el valor de la tasa
  Committed Burst (Counter Bc).
• El contador podría no ser negativo, así que
  tiempo libre no puede ser guardado.

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Ejemplo de Control de Flujo Congestión
Encolamiento

• Mientras el switch A esté enviando una trama
  grande, éste encola todo el tráfico entrante del
  switch superior (upstream).
• Los bits marcados como DE podrían no ser
  agregados a la cola ellos son elegibles para ser
  descartados si la cola crece demasiado grande.

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Ejemplo de Control de Flujo FECN Bits son
establecidos

• El Switch A coloca el bit en las tramas encoladas
  para prevenir a los switches superiores de la
  congestión.

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Ejemplo de Control de Flujo BECN bits

• Tráfico subsecuente del switch inferior
  (downstream) tiene el bit BECN establecido para
  prevenir a los dispositivos superiores (upstream)
  de la congestión.
• A pesar de que el dispositivo upstream podría no
  haber contribuido a la contestión!

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Uso de Notificación Explícita de Congestión

• BECN pasó a hosts DECnet y CLNs.
• Los host TCP hacen control de flujo independiente.

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Causas de Congestión en un Site Local

• Posible congestion en el site local
• Agregar enlaces de site remoto 192 Kbps
• Limita cada PVC con un CIR en un router local

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Causas de Congestion de Troncal

• Congestión de troncal Switch-a-switch
• Cuando la tasa de acceso total es mayor que la
  capacidad de la troncal.
• Sabe qué ancho de banda es usado entre switches!

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Local Management Interface (LMI)

• Frame Relay fue diseñado para proporcionar
  transferencia de datos conmutado por paquetes con
  mínimo de retardos end-to-end.
• Cualquier cosa que pudo contribuir a retardos fue
  omitida dispositivos finales no pudieron
  aprender dinámicamente acerca del estado de la
  red.
• Extensiones fueron agregadas para el estado de
  transferencia llamado Local Management Interface
  (LMI).
• La adición de LMI le permite a los DTEs adquirir
  dinámicamente información acerca del estado de la
  red.
• Los mensajes LMI son intercambiados entre el DTE
  y el DTE usando DLCIs reservados.

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Mensajes LMI

• Las extensiones LMI incluyen
• El mecanismo latido, el cual verifica que un VC
  sea operacional.
• El mecanismo multicast
• El control de flujo
• La habilidad de dar significado global a los
  DLCIs
• El mecanismo de estado de VC
• Los mensajes de estado ayudan a verificar la
  integridad de enlaces físicos y lógicos. Esta
  información es crítica en un ambiente de
  enrutamiento porque los protocolos de
  enrutamiento toman decisiones basados en la
  integridad del enlace.

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Tipos de LMI

• Cada uno de los tipos LMI es incompatible con los
  otros. El tipo de LMI deberá coincidir entre DTE
  y DCE.
• Cisco Las extensiones LMI originales
• Ansi Corresponde al estándar ANSI T1.617 Annex
  D
• q933a Corresponde al estándar ITU Q933 Annex A

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Mapping de Capa 2 y 3 con LMI

• Cuando un router necesita asociar VCs a las
  direcciones de capa de red, éste manda un mensaje
  de ARP Inverso en cada VC.
• El mensaje de ARP Inverso incluye la dirección de
  capa de red del router, así el router remoto
  puede también realizar el mapping (asociación).
• La respuesta de ARP Inverso le permite al router
  hacer las entradas de asociación necesarias en su
  tabla de asociación dirección-a-DLCI.
• Si varios protocolos de capa de red son
  soportados en el enlace, los mensajes de ARP
  Inverso serán enviados para cada uno.

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Ejemplo de Reverse ARP

1. El Dispositivo B responde con la dirección de
   Capa de Red.

1. El dispositivo A envía un ARP Inverso en uno de
   sus VCs (101).

1. El dispositivo A actualiza su tabla de mapping, y
   repite el proceso para cada DLCI adicional y
   protocolo de Capa 3.

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Configure Frame Relay Básico en el DTE

• En el modo de configuración de la interface
  serial, configure el tipo de encapsulamiento.
• router(config-if) encapsulation frame-relay
  cisco ietf
• Configure la dirección IP y ancho de banda de la
  interface.
• router(config-if) ip address address mask
• router(config-if) bandwidth value
• Configure el tipo de LMI si es necesario.
  (opcional para versiones de IOS 11.2 o
  posteriores)
• router(config-if) frame-relay lmi-type ansi
  cisco q933a

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Configure un Map Estático de Frame Relay

• El DLCI local deberá ser estáticamente asociado a
  la dirección de capa de red del router remoto
  cuando el router remoto no soporte ARP Inverso.
• Esto es también cierto cuando los tráficos de
  broadcast y multicast sobre el PVC deberán ser
  controlados.
• Estas entradas de map estático de Frame Relay
  son referidas como static maps.
• Configure un map estático para el dispositivo
  remoto
• router(config-if)frame-relay map protocol
  protocol-address dlci broadcast

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Comando frame-relay map

• router(config-if) frame-relay map protocol
  protocol-address dlci broadcast
• Protocol El protocolo soportado.
• Protocol-address La dirección IP del dispositivo
  remoto.
• DLCI El DLCI local usado para conectarse al
  dispositivo remoto.
• Broadcast (opcional) Permite broadcasts y
  multicasts sobre el VC a los protocolos de
  enrutamiento dinámicos soportados.

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Aspectos de Split Horizon y Reachability

• Las actualizaciones de Split-horizon reducen
  loops de enrutamiento no permitiendo una
  actualización de enrutamiento recibida en una
  interface a ser reenviada hacia la misma
  interface.
• Si un spoke router envía una actualización de
  enrutamiento broadcast a un hub router con
  múltiples PVCs en una simple interface física, el
  hub router no puede reenviar aquella
  actualización de enrutamiento a través de la
  misma interface física a otros spoke routers
  remotos.
• Si split-horizon es deshabilitado, entonces la
  actualización de enrutamiento puede ser reenviada
  a la misma interface de la cual se originó.

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Ejemplo de Reachability

• Con Split Horizon habilitado, la actualización de
  enrutamiento broadcast desde D (un spoke) hacia A
  (el hub) no será rebroadcast a los otros spokes
  (C y B).
• Split Horizon previene a A de enviar una
  actualización a la interface desde donde esta fue
  recibida.

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Apagar Split Horizon

• Con Split Horizon deshabilitado, A deberá
  replicar las actualizaciones de enrutamiento
  broadcast, en cada PVC a los spokes.
• Los paquetes broadcast replicados pueden consumir
  ancho de banda y caudar latencia significativa al
  tráfico de usuario.
• Deshabilitar split-horizon incrementa las
  oportunidades de loops de enrutamiento en
  cualquier red.

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Una Mejor Solución Subinterfaces

• Subinterfaces son subdivisiones lógicas de una
  interface física.
• En ambientes de enrutamiento split-horizon, las
  actualizaciones de enrutamiento recibidas en una
  subinterface pueden ser enviadas a otra
  subinterface.
• En una configuración de subinterface, cada
  circuito virtual puede ser configurado como una
  conexión punto-a-punto, permitiendo a cada
  subinterface actuar similarmente a una línea
  privada.
• Usando una subinterface punto-a-punto Frame
  Relay, cada par de routers punto-a-punto está en
  su propia subred.

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Modos de Subinterface

• Point-to-point (Punto-a-punto) Una subinterface
  punto-a-punto es usada para establecer una
  conexión PVC a otra interface física o
  subinterface en un router remoto. En este caso,
  cada par de routers punto-a-punto está en su
  propia subred y cada subinterface punto-a-punto
  tendría un simple DLCI. En un ambiente
  punto-a-punto, cada subinterface está actuando
  como una interface punto-a-punto. Por lo tanto,
  el tráfico de la actualización de enrutamiento no
  está sujeto a la regla de split-horizon.
• Multipoint (Multipunto) Una simple subinterface
  multipunto es usada para establecer múltiples
  conexiones PVC a múltiples interfaces físicas o
  subinterfaces en routers remotos. Todas las
  interfaces participantes estarían en la misma
  subred. El tráfico de la actualización de
  enrutamiento está sujeto a la regla split-horizon.

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Configurando Subinterfaces Point-to-Point

• Configure el encapsulamiento Frame Relay en la
  interface física.
• router(config-if) encapsulation frame-relay
• Para cada uno de los PVCs definidos, cree una
  subinterface lógica (coincida al DLCI para
  troubleshooting)
• router(config-if) interface serialnumber.subinter
  face-numbermultipoint point-to-point
• Configure el DLCI local para la subinterface
  (proporcionada por el proveedor de servicio Frame
  Relay)
• router(config-subif) frame-relay interface-dlci
  dlci-number

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Ejemplo de Configuración

• routerA(config)interface s0/0 encapsulation
  frame-relay
• routerA(config-if)s0/0.110 point-to-point
• routerA(config-subif)ip address 10.17.0.1
  255.255.255.0
• routerA(config-subif)bandwidth 64
• routerA(config-subif)frame-relay interface-dlci
  110

routerA(config-if)s0/0.120 point-to-point routerA
(config-subif)ip address 10.18.0.1
255.255.255.0 routerA(config-subif)bandwidth
64 routerA(config-subif)frame-relay
interface-dlci 120
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show interface

• Despliega
• Encapsulación
• Estado de Capa 1 2.
• Tipo de LMI
• LMI DLCI
• Tipo (DTE/DCE)

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show frame-relay lmi

• Despliega
• Estadísticas de tráfico LMI
• Número de mensajes de estado intercambiados entre
  el router local y el switch local de Frame Relay.

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show frame-relay pvc

• Despliega
• El estado de todos los PVCs configurados en el
  router.
• Especificando un PVC mostrará el estado de
  solamente aquel PVC.

39
show frame-relay map

• Despliega las entradas map y la información
  acerca de las conexiones
• La dirección IP del router remoto
• El valor decimal del número de DLCI local
• La conversión hexadecimal del número DLCI
• El valor como aparecería en el cable
• Cómo la ruta fue aprendida.
• Broadcast/multicast está habilitado en el PVC
• Estado del PVC

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clear frame-relay-inarp

• Limpia dinámicamente los maps de Frame Relay
  creados usando ARP Inverso.

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debug frame lmi

• Usado para determinar si el router y el switch de
  Frame Relay están enviando y recibiendo los
  paquetes LMI correctamente.
• El out es mensaje de estado LMI enviado por el
  router.
• El in es un mensaje recibido desde el switch de
  Frame Relay.
• El tipo 0 es un mensaje de estado de LMI
  completo.
• El tipo 1 es un LMI de intercambio.